离子液体添加剂调控锡基钙钛矿生长动力学实现高性能场效应晶体管

来自某研究团队的研究人员针对锡基钙钛矿场效应晶体管中薄膜质量差、结晶过快的问题，通过引入不同浓度和配位能力的离子液体添加剂，成功调控了钙钛矿的生长动力学。该研究实现了载流子迁移率达30.6 cm2 V?1 s?1的高性能器件，并显著提升了操作稳定性，为钙钛矿晶体管的制备提供了新策略。

　　

锡基钙钛矿（Tin-based Perovskites）作为一种新兴半导体材料，在场效应晶体管（Field-Effect Transistors, FETs）的沟道层应用中展现出巨大潜力。然而，其过快的结晶速率往往导致薄膜质量下降，这一挑战在晶体管所需的超薄沟道层中尤为突出。本研究通过引入具有不同浓度和配位能力的离子液体（Ionic Liquids）添加剂，实现了对钙钛矿生长动力学的精准调控。离子液体发挥双重功能：既延缓锡基钙钛矿的生长速率，又同步增加成核位点数量。通过平衡成核密度与生长速率，即使在低浓度前驱体溶液条件下，仍可获得具有优选取向、光滑无针孔的高质量薄膜。经优化后，掺入丙铵醋酸盐（Propylammonium Acetate）的晶体管表现出高达30.6 cm² V^?1 s^?1的载流子迁移率，并具备优异的操作稳定性。这一成果归因于薄膜质量的显著提升以及对离子迁移的有效抑制。本研究为理解离子液体添加剂在锡基钙钛矿薄膜制备中的关键作用提供了新见解，为钙钛矿晶体管的发展开辟了有前景的技术路线。作者声明无利益冲突。